Tema

Fyrfotingen som aldrig klev upp ur vattnet

Det var tetrapoderna, de första fyrfota djuren, som tog det evolutionära klivet från vatten till land för ungefär 390 miljoner år sedan. Nu har forskare funnit fossil från en som valde att stanna kvar i vattnet: Parmastega.

De mycket välbevarade fossilen från Ryssland kastar ett nytt, och lite förvånande, ljus över tetrapoderna. Fyrfotingarna som tog klivet från vatten till land och på detta blev förfäder, inte bara till amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur, utan också till oss människor.

De första tetrapoderna utvecklades från fiskar under tidsperioden devon som tog slut för ungefär 360 miljoner år sedan. Under många decennier baserades vår idé om vad devontida tetrapoder var för något, på fynd från bara ett par olika släkten: huvudsakligen de ”fyrbetna fiskarna” Ichthyostega och Acanthostega som är kända från nästan kompletta skelett.

Ichthyostega och Acanthostega levde precis i slutet av devon. De flesta andra tetrapoder från devon är kända från bara några få bitar av käkar eller skelettdelar: tillräckligt för att veta att de existerade men inte mycket mer. Men en del av de fragment som nu hittats kommer från tetrapoder som levde mycket tidigare, för ungefär 373 miljoner år sedan, och de äldsta fossila tetrapodfotspåren är hela 390 miljoner år gamla.

Fossilen efter Parmastega hittades i kalksten som ligger exponerad längs floden Izhmas bankar (Ryssland). Foto: Pavel Beznosov

– Tetrapoderna under devon har alltså haft en tidig historia som vi hittills vetat väldigt lite om. Detta är frustrerande eftersom det handlar om ett av de viktigaste skeendena i ryggradsdjurens historia, menar forskarna.

Något som den nya ryska tetrapoden Parmastega aelidae kan ändra på. Parmastega hittades i Sosnogorsk-formationen, en kalksten som formades i en tropisk kustlagun men som nu ligger exponerad längs floden Izhmas bankar. Fyndplatsen ligger nära staden Ukhta i republiken Komi i europeiska Ryssland.

Och den här gången rör det sig inte om enstaka benfragment. När forskarna löste upp kalkstenen med hjälp av ättiksyra kunde de konstatera att de funnit perfekt bevarade ben från huvudet och skuldrorna, mer än hundra stycken så här långt. Dessa kan sättas samman till en tredimensionell rekonstruktion av djuret, den med råge äldsta rekonstruktionen för någon tetrapod.

Spejade med bara ögonen ovan vattenytan

Forskarna har hittat både små och större individer, den största med ett huvudmått på ungefär 27 cm. Fiskliknande karaktärsdrag hos en del av benen indikerar att detta inte bara är den tidigaste utan också den mest primitiva av alla välbevarade tetrapoder från devon som hittats hittills.

Det är en underlig varelse som framträder. Liksom andra tetrapoder från devon har Parmastega en något krokodilliknande form, men ögonen reser sig över hjässan och näspartiets och underkäkens kurva skapar ett ”flin” som avslöjar de formidabla tänderna.

Sidolinjekanalerna, känselorgan som detekterar vibrationer i vattnet och som Parmastega ärvt från sina fiskförfäder, utgör en ledtråd till djurets livsstil. Dessa kanaler är välutvecklade i det nedre käkpartiet, i nosen och på ansiktets sidor, men uppe på huvudet bakom öronen saknas de. Det här betyder förmodligen att Parmastega spenderade mycket tid precis vid vattenytan, med ögonen uppe över ytan. Krokodiler gör detta idag eftersom de vill hålla koll efter landlevande djur som de kanske vill fånga.

Nålliknande tänder i underkäken

Vi vet inte så mycket om landområdet som omgav Parmastegas lagun men där kan ha funnits stora artropoder som tusenfotingar eller havsskorpioner att fånga vid vattenbrynet. Den slanka, elastiska underkäken med nålliknande tänder ser ut att vara väl anpassad för att ”skopa upp” byten från marken, medan överkäkens robusta tänder kanske borrades in i bytet med hjälp av Parmastegas kroppsvikt.

Det fossila materialet bjuder dock på ytterligare en överraskning. Skuldergördeln bestod delvis av brosk som är mjukare än ben, och ryggraden och extremiteterna kan ha bestått helt av brosk eftersom dessa inte har bevarats. Detta talar starkt för att Parmastega, med sitt krokodillika huvud och uppstickande ögon aldrig riktigt lämnade vattnet, eftersom ett broskskelett är alldeles för svagt för att bära upp kroppen på land.

Smög den sig på byten vid vattenbrynet för att sedan häva sig upp på stranden, fånga bytet mellan sina käkar och sedan glida tillbaka ner i vattnet igen? Vi vet inte. Tetrapodernas utveckling verkar knappast bestå av en progressiv kavalkad av allt mer landanpassade djur. Dess släktträd framstår snarare som en ganska trasslig buske av ekologisk experimentering.

Vetenskaplig artikel:

Morphology of the earliest reconstructable tetrapod Parmastega aelidae, Nature

Kontakt:

Per Erik Ahlberg, Institutionen för organismbiologi, Uppsala universitet, per.ahlberg@ebc.uu.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Fyrfotingen som aldrig klev upp ur vattnet

 lästid ~ 3 min